资源描述
1,柱下条形基础、筏形基础和箱形基础,2,柱下条形基础、筏形基础和箱形基础,3,连续基础的特点,基础底面大,能承受荷载较大,易满足承载力要求。 可加大建筑整体刚度,减小不均匀沉降,提高抗震性能。 箱基或设置了地下室的筏形基础,以挖去土重量补偿建筑的部分重量。 连续基础可看成是地基上的受弯构件,它挠曲特征、基底反力和截面内力都与地基、基础及上部结构的相对刚度有关。应从三者相互作用观点出发,采用适当的方法进行计算。,4,地基、基础与上部结构相互作用,地基与基础的相互作用 仅考虑基础本身刚度影响时基底反力的分布规律 1)柔性基础 抗弯刚度很小的基础,随着地基变形任意弯曲,不能扩散应力,因此基底反力分布与作用于基础上的荷载分布完全一致。沉降呈碟形,若要使柔性基础的沉降趋于均匀,就必须增大基础边缘的荷载。,5,柔性基础,6,2)刚性基础 抗弯刚度极大,原来是平面的基底,沉降后依然保持平面。, 荷载较小 荷载较大 荷载很大,砂性土地基 粘性土地基,7,基础相对地基刚度影响,基础相对地基的刚度越强,沉降越均匀,但内力增大。 局部软硬变化时,采用连续基础。当地基为岩石或压缩性很低的土层时,优先考虑采用扩展基础。,8,地基非均质的影响,同样荷载在不同地基上,情况不同。 荷载分布不同,地基相同,情况不同,9,10,地基变形对上部结构影响,上部结构刚度:上部结构对基础不均匀沉降抵抗能力称为上部结构刚度。 分为柔性、敏感性、刚性三类。 排架结构、柔性结构:基础沉降不会对结构内力产生大附加应力,围护结构开裂。 砌体结构、框架结构,属敏感结构:基础沉降会引起较大附加内力。 烟囱、水塔、剪力墙、刚性结构:只发生倾斜、不会挠曲。,11,上部结构刚度对基础受力状况影响,绝对刚性上部结构,上部柱可视为铰支座。 完全柔性上部结构,上部不参与工作。 绝大多数建筑介于二者之间。 现在不能定量判断,只能定性判断。 剪力墙体系和筒体结构 刚性 排架 柔性 地基压缩性低 沉降小 考虑三者作用不大,起主导作用是地基。,12,13,地基计算模型,进行地基上梁和板分析时,必须解决基地压力分布和沉降计算问题,它涉及土应力应变关系,表达这种关系模式称为地基模型。 地基模型类别: 线性弹性地基模型 非线性弹性地基模型 弹塑性地基模型,14,文克尔地基模型,文克尔地基模型:假定地基土表面上任一点处的变形与该点所承受的压力成正比,而与其它点上的压力无关: pi=ksi k:地基抗力系数(基床系数),kN/m3,15,1)把地基划分许多竖直土柱,每条土柱可由一根弹簧代替。 2)基底反力图形与竖向位移相似,如刚度大(基础)受荷后基础底面仍保持平面,基底反力图形按直线规律变化。,16,弹性半空间地基模型,假定将地基视为均质的线性变形半空间,用弹性力学求解地基附加应力或位移,地基上任意点沉降与整个基底反力及相邻荷载分布有关。 1)作用集中力p时,距作用点r的表面沉降s为 2)矩形均布荷载作用下,矩形角点沉降为,17,18,即对于整个基础,柔度矩阵,19,优点: 1)能扩散应力和变形,可以反应临近荷载的影响。 2)扩散能力超过地基实际情况。 3)计算沉降量和地表的沉降范围较实测大。 未考虑地基成层性,非均质性,土体应力应变关系的非线性等因素。,20,有限压缩层地基模型,把计算沉降的分层总和法应用于地基上梁和板的分析,地基沉降等于各计算分层在侧限条件下压缩量之和。 第i个棱柱体中第t分层由p引起的竖向附加应力的平均值(取中点),21,22,基础分析方法,不考虑共同作用分析法 将上部结构、基础与地基按静力平衡条件分割成3独立部分求解 考虑基础地基共同作用分析法 基础地基满足变形协调的要求 考虑上部结构基础地基共同作用分析法 三者连接点同时满足静力平衡和变形协调,23,柱下条形基础,24,适用条件: 地基软弱,承载力较低,荷载较大,地基压缩不均匀时。 荷载分布不均匀,有可能有不均匀沉降时。 上部为敏感性建筑。,25,构造要求,柱下条基除满足钢筋混凝土独立基础构造要求外,应满足: 1、采用倒T形截面,由肋梁和翼板组成 2、肋深高度 1/41/8柱矩,并满足受剪要求,当柱荷载加大时可加腋。 3、梁沿纵向取等截面,梁比柱至少宽出50mm。 4、翼板厚度不小于200mm,200250时用等厚度 翼板,250变厚度翼板,其坡度小于等于1:3,26,5、端部外伸长度为跨距的0.25倍。 6、梁顶底纵向受力钢筋除应满足计算要求外,顶部受力钢筋全部贯通,底面通长钢筋面积不少于底面受力钢筋总面积的1/3。(可能出现整体弯曲,内力分析不准),27,28,29,柱下条形基础的内力计算,倒梁法 文克尔地基上梁的计算 弹性半空间上梁的简化计算,30,倒梁法,假定上部结构为绝对刚性。柱为条形基础的铰支座。按倒置的连续梁计算。 倒梁法适用于上部结构刚度和基础刚度都较大,上部结构荷载分布比较均匀,且地基土层分布和土质比较均匀的情况。,31,文克尔地基上梁的计算,32,挠曲微分方程式,柔度特征值,33,柔度指数,34,35,无限长梁,有限长梁,36,37,链杆法,把连续支承于地基上的梁简化为用有限个链杆支承于地基上的梁。,38,柱下交叉条形基础,1、组成:纵横两个方向柱下条基组成的一种空间结构,柱位于交叉节点处。 2、作用:可以进一步扩大基础底面,利用巨大的空间刚度以调整不均匀沉降。 3、适用于:软弱地基上框架结构,构造同柱下条形基础。 4、计算方法:将基础作为二方向连续梁来对待,把交叉结点处柱荷载分到纵横两方向梁上,按两方向柱下条基计算。,39,40,筏基与箱基,1、用于高层建筑,执行高层建筑箱筏技术规范。 2、承载力验算: 地基计算抗震区执行抗震规范,41,2)高层建筑箱基、筏基深度较大,应将地基回弹再压缩变形考虑在内。,42,3)横向整体倾斜允许沉降和整体倾斜值,根据建筑使用要求,及对相邻建筑造成影响按地区经验确定,但横向整体倾斜的计算值,43,筏形基础,1、构造要求 1)板厚由冲切和受剪承受力确定。平板式筏基的最小板厚不宜小于400mm。当柱荷载较大时,局部加厚,抗冲切箍筋。12层以上,不应小于400mm,板厚与短边板净跨之比不小于1/14,外伸长度不大于1.5m。 2)梁板式 肋梁应满足正截面受弯及斜截面受剪和顶面局压。 3)考虑整体弯曲影响 梁板:支座1/21/3贯通,配筋率0.15,跨中配筋全通 柱下板带和跨中板带的底部钢筋应有1/21/3贯通全跨。配筋率不应小0.15% 4)当筏板厚度大于2000mm时,设置直径不小于12mm、间距不大于300mm 5)高层混凝土强度等级不应低于C30 底板肋梁其抗渗等级不应小于0.6MPa,44,构造要求,45,2、内力计算 1)简化计算法 a.条带法:假定受荷载后基底保持平面 b.倒楼盖法:将地基上筏板简化为倒置楼盖,筏板被基础梁分割为不同条件下的双向板和单向板。 2)弹性地基板法,46,地下室设计施工应注意问题,1、补偿性设计概念 把建筑基础,地下部分做成中空、封闭的形式,被挖取的土重就可以补偿上部结构部分或全部重量。按照上述原理进行的地基基础设计,可称为补偿性基础。,47,2、地下室抗浮设计 1)抗浮稳定 不满足时采取措施 a:增加重量,充水、堆石 b:底板下设置抗拔桩,48,2)底板强度验算 抗拔桩,改变受力状态。 3)后浇带的设置 为避免大体积收缩而开裂。长度40m时,后浇施工缝 缝宽不小于800mm,在此处钢筋必须贯通。,
展开阅读全文